[發明專利]一種取樣封孔測壓鉆具及取樣封孔測壓方法

在審

• 申請號: 202110846677.7
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113550707A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 黃鶴;王春光;李艷增;張東旭;王耀鋒;許幸福;薛偉超;鄒永洺;汪開旺
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21B21/12
• 分類號: E21B21/12;E21B21/16;E21B47/06;E21B33/126;G01N1/08
• 代理公司: 沈陽易通專利事務所 21116
• 代理人: 邢慧清

1.一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，該鉆具包括雙壁鉆桿，所述雙壁鉆桿包括同心設置的鉆桿內管和鉆桿外壁，鉆桿外壁為雙層結構，內層為管狀結構，外層的中間段為膠囊，鉆桿內管與鉆桿外壁內層之間沿軸向具有環形空間，鉆桿外壁的后端外層與內層之間沿軸向設有加壓通道，膠囊和鉆桿外壁內層之間形成的空間與加壓通道連通，雙壁鉆桿后端螺絲扣順序連接帶有壓力傳感器的測壓器，測壓器上裝有閥門及壓力表，閥門通過高壓膠管與手動增壓泵連接，手動增壓泵通過雙壁鉆桿后端的加壓通道，對鉆桿外壁的膠囊進行加壓膨脹，在所述雙壁鉆桿的前端連接鉆頭。

2.如權利要求1所述的一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，所述壓力傳感器為無線壓力傳感器。

3.如權利要求1所述的一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，所述壓力傳感器無線電連接井下監控分站后，順序光纖連接礦井監控系統及井上調度室監控電腦。

4.如權利要求1所述的一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，所述鉆頭側面帶有出風口。

5.如權利要求1所述的一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，所述鉆頭與雙壁鉆桿的鉆桿外壁前端通過螺絲扣連接，鉆桿內管前端與鉆頭內管進行插接。

6.如權利要求5所述的一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，在所述鉆桿內管前端外周設有密封槽，在密封槽處安裝有O型圈，將鉆桿內管與鉆頭內管插接處密封。

7.如權利要求1所述的一種取樣封孔測壓鉆具，其特征在于，所述鉆桿外壁前端的內層與外層在與鉆頭的連接處為封閉結構。

8.一種取樣封孔測壓鉆具的取樣封孔測壓方法，采用如權利要求1-7任意一項的取樣封孔測壓鉆具，包括取樣方法、封孔方法和測壓方法，具體包括以下步驟：

Ⅰ取樣方法：打鉆采樣時，雙壁鉆桿與鉆頭采用螺紋連接，雙壁鉆桿內管與鉆頭內管進行插接，采樣過程中能夠實現鉆桿外壁與鉆桿內管形成的環形空間通過接入壓風形成氣體介質進入通道，當氣體介質通過連接的鉆桿通過環形空間達到鉆頭時，致使鉆頭前端附近形成低壓區，對外環間隙構成抽吸，同時出風口隨鉆頭不斷旋轉，形成空氣幕有效阻止正循環形成，氣體通過導流和擴散進入鉆頭中心孔，形成反循環，氣體反循環流動攜帶鉆孔底部的鉆屑從雙壁鉆桿的鉆桿內管反出，完成取樣；

Ⅱ封孔方法：取樣過程完成后無需退出雙壁鉆桿，在雙壁鉆桿尾部安裝測壓器，測壓器上裝有閥門及壓力表，閥門通過高壓膠管連接手動增壓泵，手動增壓泵通過雙壁鉆桿尾部的加壓通道，對鉆桿外壁的膠囊進行加壓膨脹，當膠囊膨脹壓力達到壓力表顯示指定壓力時，停止對膠囊膨脹壓力，完成封孔；

Ⅲ測壓方法：測壓器上裝有壓力傳感器，壓力傳感器采用無線壓力傳感器，無線壓力傳感器無線電連接井下監控分站后，順序光纖連接礦井監測監控系統，井上調度室監控電腦，在電腦上可自動記錄測壓日期、瓦斯壓力值及壓力曲線，自動讀取該鉆孔內瓦斯壓力測試及測試數據的記錄。